Энергия термоядерного синтеза должна быть намного дешевле и безопаснее, чем энергия делении урана и плутония. Топливо для деления требует не только дорогостоящей добычи, но и обогащения делящимся изотопом урана. И наоборот, термоядерное топливо, дейтерий, легко извлекается из океанской воды. Для того, чтобы получить термоядерный синтез, нужно нагреть топливо примерно до ста миллионов градусов, чтобы обеспечить достаточно высокую кинетическую энергию атомов, чтобы преодолеть кулоновское отталкивание ядер и позволить им достаточно сближаться для синтеза. Чтобы поддерживать такую температуру около секунды, плазму нельзя удерживать ничем, кроме магнитного поля. Самая простая идея — заключить плазму в тор, окруженный катушками, создающими соответствующее магнитное поле, такое что заряженные частицы движутся по кругу вдоль магнитных линий достаточно далеко от стенок тора. Вдобавок мы создаем электрический ток в миллион ампер внутри плазмы, что приводит к пинч-эффекту, то есть сдавливанию плазмы в шнур для дополнительного отделения плазмы от стенок. Вскоре после первого взрыва термоядерной бомбы (1952 г.) соответствующие аппараты были построены как в США, так и в СССР и названы соответственно Стелларатор и Токамак. До сих пор они работают не достаточно хорошо из-за нестабильного поведения плазмы. Вместо того, чтобы удерживать горячую плазму долгое время, можно сделать ее плотной, что тоже приводит к интенсивному термоядерному синтезу. Практический подход состоит в том, чтобы осветить крошечную капсулу замороженной дейтерий-тритиевой смеси лазерными лучами, сжимающими ее в течение наносекунд. Хотя нагретая таким образом плазма естественно расширяется, это происходит не так быстро, и ядра смеси успевают слиться. Еще лучший способ — поместить капсулу в урановую полость, а затем испарить полость лазерными лучами. Возникающее в результате интенсивное гамма-излучение сжимает капсулу гораздо более равномерно, что предотвращает утечку плазмы наружу.

Энергия синтеза высвобождается как кинетическая энергия нейтронов и заряженных ядер. Нейтроны покидают удерживаемую плазму, поэтому самый простой способ улавливать энергию синтеза — окружить реактор слоем лития, преобразующего энергию нейтронов в тепло и, кроме того , производящего тритий для топлива.

нравится(1)не-а(0)